Теория - струя - идеальная жидкость
Cтраница 2
 |
Струйное обтекание тела. [16] |
Для каждого из указанных классов струйных течений существует широкий круг задач, которые с достаточной степенью точности могут решаться в рамках теории идеальной жидкости. Совокупность этих задач образует раздел гидродинамики, называемый теорией струй идеальной жидкости. [17]
В книге М. И. Гуревпча [12] рассмотрены также и другие формы выходных отверстий, сходные с которыми встречаются в элементах пневмоники. Особый интерес представляет проведенное им сравнение расчетных характеристик, получаемых методами теории струй идеальной жидкости, с опытными данными. [18]
Однако этот способ не позволяет воспроизвести картину течения, если неизвестно заранее, что тот или другой поток образуется путем наложения потоков определенного вида. Более общими методами исследования потенциальных течений, широко используемыми, в частности, и в теории струй идеальной жидкости, являются методы, рассматриваемые ниже. Различные методы расчета, которые описываются дальше, при решении некоторых задач равносильны; в некоторых же случаях удобнее пользоваться одним или другим из них. Удобно проследить за ходом рассуждений, с которыми связано их применение, на примере решения одной и той же задачи. [19]
Использование методов теории струй идеальной жидкости, краткому изложению которых посвящены в приложении § § 54 и 55, возможно в тех случаях, когда в реальных условиях действие сил трения мало сказывается на характеристиках течений. С этой основной предпосылкой связан и ряд других условий, выполнение которых необходимо для того, чтобы можно было пользоваться этими методами. Пользование ими требует осторожности, так как во многих случаях в действительности имеется большое расхождение с условиями, на которых базируется их применение. Вместе с тем при приближении к этим условиям данные методы оказываются весьма эффективными: они позволяют выяснить ряд вопросов, подход к решению которых иными путями оказывается затруднительным или невозможным. [20]
Так выявилась положительная сторона кавитации, а понятие о ней было значительно расширено. В качестве расчетных стали использовать разработанные еще ранее методы теории струи идеальной жидкости Кирхгоффа, Гельмгольца, Вагнера, Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина, М. А. Лаврентьева, Л. И. Седова и др.) применительно к известным схемам плоских кавитационных течений. В дальнейшем были предложены новые схемы плоских кавитационных течений, достаточно хорошо отражающие физическую картину явления. [21]
 |
Форма преграды, при кото - [ IMAGE ] Схема для определения силы рой силы воздействия струи макеи - воздействия струи на плоскую стенку мальна. [22] |
Следует иметь в виду, что полученные решения опираются на предположение о том, что углы наклона струи за преградой, от которых явно зависит сила, равны углам наклона преграды в точках схода. Но это условие обеспечивается лишь в тех случаях, когда размеры преграды достаточно велики по сравнению с поперечным размером струи в начальном сечении. Если же преграда мала ( рис. 7.24 и 7.27), то углы наклона струи не определяются формой преграды и входят в уравнение количества движения в качестве неизвестных. В этом случае методы одномерной теории недостаточны для отыскания всех неизвестных. Для плоской задачи решение можно найти методами теории струй идеальной жидкости, основы которой изложены в гл. [23]
Как всякое обтекание тел вязкой жидкостью, течение за цилиндром может быть описано системой уравнений Навъе-Стокса. Однако ввиду нелинейности уравнений и сложности задания граничных условий возникают принципиальные трудности получения теоретического решения. Хотя эти методы дают приближенное решение задачи, однако они позволяют во многих случаях вскрывать физический механизм явления. В настоящее время наиболее значимые результаты дает метод построения сращиваемых асимптотических разложений [ Сычев В.В. и др., 1987 ], основанный на использовании теории струй идеальной жидкости и теории пограничного слоя. В то же время полуэмпирический характер всех теоретических схем этого направления ограничивает их применение. [24]
Страницы: 1 2